简述虚函数实现多态的原理
虚函数原理
虚函数原理虚函数是 C++ 中一个非常重要的特性，它为面向对象编程提供了很强的支持。
虚函数的实现原理是通过虚函数表实现的，本文将介绍虚函数的概念、使用方法以及实现原理。
一、虚函数概念虚函数是指在基类中使用 virtual 关键字声明的成员函数，它的作用是允许在子类中对该函数进行覆盖。
具体来说，虚函数允许在子类中定义一个与基类中同名的函数，当使用子类对象调用该函数时，程序会动态的选择调用子类中的函数。
虚函数的语法如下：```class Base {public:virtual void foo();};```虚函数可以被重写（覆盖），也可以被继承，但是不能被 static 和 friend 修饰。
二、虚函数的使用使用虚函数需要满足一下条件：1.虚函数必须在公有的类成员函数列表中声明，并在类声明的内部定义。
2.虚函数必须在基类和派生类中以相同的参数列表进行定义。
下面是一个使用虚函数的简单例子：class Square: public Shape {public:Square(double s) : side(s) {}double getArea() { return side * side; }Shape 是一个基类，Square 是它的一个派生类，Square 中重写了 getArea() 函数，计算正方形的面积。
虚函数的实现原理是通过虚函数表实现的。
虚函数表是一个指针数组，存储了每个类中的虚函数指针。
当对象被创建时，会在其内存空间中创建一个指向虚函数表的指针，这个指针通常称为虚函数表指针（vptr），虚函数的调用就是通过这个指针完成的。
每个含有虚函数的类都有一个独立的虚函数表，虚函数表智能在类的第一个对象中存储，它包含了该类中所有虚函数的地址。
在派生类中，虚函数表通常继承自它的直接基类，并在此基础上添加或修改虚函数的地址。
这样如果在派生类对象中调用虚函数时，程序会先获得对象的虚函数表指针，然后通过该指针找到对应的虚函数地址来执行函数。
虚函数的多态性机制分析
Ｅ ｍａ ： ｓ ＠ｃ ｃ ．ｅ Ｃ — ｉ ｘｊ ｃ ｃ ｔ ｎ ｌ ｌ ｎ ．
ｈｔ ／ｗｗｗ． ｚ ．ｅ ．ｎ ｔ ／ ｐ： ｄｎ ｓｎ ｔｃ
Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎ ｗｅ ｇ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ ｐ ｔ ｏ ｌ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ电脑 知 识 与技术 ｅＫ ｄ ｏ
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１面 向对 象 程 序 设 计 的 多 态 性
在Ｃ＋ ， ＋ 中 把类 看 作 类 型 ， 以 ｐ ｂｉ 式 继 承 的派 生 类 看 作是 基 类 的 子类 型 。从 而 产生 了多 态 对象 的类 型 不但 可 以是 派生 类 ， ） 也可 以是 基类 ， 也就是 说 ， 个对 象 可 以 属 于 多种 类 型 。 一 ２ 基 类 的指 针 可 以 指 向基 类 对 象 ， 可 以 指 向派 ， 类 对象 ； ） 也 ｝ － 基类 的 引用 可 以引 用 基 类 对 象 ， 可 以引 用 派 生类 对 象 即一 个 对 也
象标 识 符 可 以属 于 多 种类 型 ， 可 以标 识 多种 对 象 它
３ 一 个 消息 可 以发 送 到 基 类 对象 ， 可 以发 送 到 派 生类 刘 象 ， 而 可 能 会得 到 不 同 的 解 释 ， ） 也 从 引起 不 同的 动作 ， 产生 不 同的 效果
Ｃ ＋ 以 支持 两 种 多 态性 ： ＋可 静态 多 态 性 和动 态 多 态 性 我们 知 道 ， 序 在 运 行 前 的编 译 连 接 阶段 会 根据 源 程 序 中的 要 调 用 的 函 程
Ａｂｔａｔ Ｉ ｊｃ— ｉ ｎｅ ｒｇａ ｍｉｇｔｅｌｈｆａｃ ｅｅｔｔｉｇ ｏ ｒ ｃｉ ｌ ｈｎ ｍｅ ｏ ｅｌ ｒ ． ｔｈ ｏｙ ｒｈ ｓ ｃ： ｎＯｂ ｔ Ｏｒ ｔｄＰｏｒｍ ｎ ， ｎ ｅｔ ｅｒｆｃ ｎ ｓ ｆ ｅａ ｈｃ ｅ ｏ ｎ ｎｉ ｒ ｌ ｂ ｅ Ｐ ｌ ｒ ｅ ｅ ｈ ｉｎ ｌ ｓｈ ｈ ｒ ａ ｐ ｎ ａ ｗｏ ｄ ｕ ｔ ｍｏｐ —
c++多态的原理
c++多态的原理
C++多态的原理是基于面向对象的编程理念，它允许使用统一接口来操作不同类型的对象，即通过基类指针或引用调用各个子类的相同函数，实现了动态绑定。
C++多态的实现依赖于两个重要的概念：虚函数和虚表。
1. 虚函数：在基类中声明的虚函数可以被子类重写，通过在基类中使用virtual关键字修饰函数，可以将该函数声明为虚函数。
在子类中重写虚函数时，需要使用override关键字，以确保正确重写父类中的虚函数。
2. 虚表：每个含有虚函数的类都会有一个对应的虚表，虚表是一个函数指针的数组，存储了所有虚函数的地址。
每个对象实例中都会保存一个指针指向该类的虚表。
当通过基类指针或引用调用虚函数时，编译器会根据当前对象的实际类型，从虚表中查找对应的虚函数地址，并调用相应的函数。
这个过程被称为动态绑定或后期绑定，因为函数的绑定发生在运行时而不是编译时。
通过多态，可以实现代码的灵活性和可扩展性，使得代码可以以更通用的方式编写，同时又能够根据实际类型进行适当的操作。
python 虚函数定义
python 虚函数定义Python 虚函数定义虚函数是面向对象编程中的一个重要概念。
它允许子类重新定义父类中的方法，并按照子类的需求来进行实现，从而实现多态性。
在Python中，虚函数的定义可以通过抽象基类和装饰器来完成。
本文将详细介绍Python中虚函数的定义过程，并解释其背后的原理。
1. 什么是虚函数？在面向对象编程中，虚函数是指一个在父类中定义的方法，该方法可以在子类中重新定义。
虚函数的存在使得不同的子类能够有不同的实现，从而更好地满足各自的需求。
虚函数的实现依赖于多态性，即同一方法能够根据不同的对象调用不同的实现。
2. 定义抽象基类在Python中，可以通过定义抽象基类来实现虚函数的定义。
抽象基类是一个包含抽象方法的类，它不能被实例化，只能被用作其他类的基类。
抽象方法是指在抽象基类中定义的方法，它只有方法签名，没有具体的实现。
如果一个子类不实现抽象基类中的抽象方法，那么该子类也会被视为抽象类。
为了定义一个抽象基类，需要导入`abc`模块并继承`abc.ABC`类。
使用`abstractmethod`装饰器来标记方法为抽象方法。
下面是一个示例：pythonfrom abc import ABC, abstractmethodclass Animal(ABC):abstractmethoddef make_sound(self):pass在上面的例子中，`Animal`类是一个抽象基类，它定义了一个抽象方法`make_sound`。
任何继承`Animal`类的子类都必须实现`make_sound`方法。
3. 定义子类在继承抽象基类的子类中，可以重新定义父类中的虚函数。
子类可以根据自己的需求来实现虚函数，并且可以调用父类中的相同名称的方法。
下面是一个示例：pythonclass Dog(Animal):def make_sound(self):print("Woof!")在上面的例子中，`Dog`类继承了`Animal`类，并重新定义了`make_sound`方法。
虚函数的多态性机制分析
虚函数的多态性机制分析摘要：在面向对象程序设计中，继承性映射了现实世界中事物之间的层次现象，而多态性则是映射事物自身行为的多外延现象；虚函数可以实现不同的对象在收到相同的消息时，产生不同的动作。
重载是同一对象在收到相同的消息时，产生不同的动作。
该文对虚函数的多态性机制进行深入分析，提出用虚函数实现多态性的四项法则。
关键词：动态联编；虚函数；多态性中图分类号：TP312文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)13-3089-03The Analyze to Polymorphphism of Virtual FunctionLI Qiang, WU Yuan(Economic Department, South China Normal University ZC College, Guangzhou 512000, China)Abstract: In Object-Oriented Programming,the Inheritance reflects things of herarchical phenomenon in real world,but thePolymorphphism reflects the phenomenon of externalmulti-appearance of things itself.The virtual function can occur distinct motion by receiving same message in distinctobjects.Overloading can occur distinct motion by receivingsame message in same objects.This paper analyses deeply tothe Polymorphphism and proposes four rules about the realization of Polymorphphism.Key words: dynamic co-compiling; virtual function; polymorphphism1 面向对象程序设计的多态性在C++中，把类看作类型，把以public方式继承的派生类看作是基类的子类型。
虚函数表-C++多态的实现原理解析
虚函数表-C++多态的实现原理解析⽬录1、说明2、虚函数表3、代码⽰例1、说明我们都知道多态指的是⽗类的指针在运⾏中指向⼦类，那么它的实现原理是什么呢？答案是虚函数表在关于virtual⼀⽂中，我们详细了解了C++多态的使⽤⽅式，我们知道没有virtual关键⼦就没法使⽤多态2、虚函数表我们看⼀下下⾯的代码class A{public:int i;virtual void func() { cout << "A func" << endl; }virtual void func2() { cout << "A func2" << endl; }void func3() { cout << "A func3" << endl; }};class B : public A{int j;void func() { cout << "B func" << endl; }void func3() { cout << "B func3" << endl; }};int main(){cout << sizeof(A) << ", " << sizeof(B); //输出 8,12return 0;}在32位编译模式下，程序的运⾏结果是：8,12但是如果把代码中的virtual删掉，则程序的运⾏结果为：4,8可以发现，有了虚函数之后，类所占的存储空间⽐没有虚函数多了4个字节，这个4个字节就是实现多态的关键 -- 位于对象存储空间的最前端的指针，存放的是虚函数表的地址，这个是由编译器实现的每个带有虚函数的类（包括其⼦类）都有虚函数表虚函数表中存放着虚函数的地址，注意是虚函数的地址，⾮虚函数不在此列虚函数表是编译器实现的，程序运⾏时被载⼊内存，⼀个类的虚函数表中列出了该类的全部虚函数地址。
c++多态实现原理
c++多态实现原理C++多态是面向对象程序设计中的重要概念。
它允许不同类型的对象对同一方法进行不同的操作，这在程序设计中具有很大的灵活性和可维护性。
本文将介绍C++多态的实现原理。
多态的定义多态是指一个对象具有多种形态，它可以根据上下文的不同而表现出不同的行为。
在面向对象程序设计中，多态是指不同类型的对象对同一方法进行不同的操作。
多态性有两种表现形式：静态多态和动态多态。
静态多态是通过函数重载和模板实现的，而动态多态是通过虚函数和继承实现的。
静态多态静态多态是指在编译期确定函数的调用方式。
C++通过函数重载和模板实现了静态多态。
函数重载函数重载是指在同一个作用域内定义多个名称相同但是参数类型和数量不同的函数。
当调用函数时，编译器会根据实参的类型和数量选择最匹配的函数。
如下例所示：```void fun(int x) {// do something}模板模板是C++的一个重要特性，可以使代码在编译时生成。
它可以用来实现函数和类的泛型化，可以接受任意数据类型的参数。
例如，我们可以用下面的代码来定义一个模板函数：```template<typename T>T max(T a, T b) {return a > b ? a : b;}虚函数虚函数是指在基类中声明为虚函数的函数，在派生类中可以被重新定义。
在调用虚函数时，会根据实际对象的类型来调用相应的函数。
例如：```class Animal {public:virtual void make_sound() {std::cout << "Animal makes sound" << std::endl;}};继承继承是指一个派生类可以继承一个或多个基类的数据和函数。
派生类可以重写基类的函数，从而改变基类函数的行为。
例如：class Rectangle : public Shape {public:Rectangle(double w, double h) : width_(w), height_(h) {}double area() const override {return width_ * height_;}private:double width_, height_;};在这个例子中，`Shape`类中定义了一个纯虚函数`area`，派生类`Rectangle`和`Circle`分别继承了`Shape`类。
（CC++学习）5.C++中的虚继承-虚函数-多态解析
（CC++学习）5.C++中的虚继承-虚函数-多态解析说明：在C++学习的过程中,虚继承-虚函数经常是初学者容易产⽣误解的两个概念,它们与C++中多态形成的关系,也是很多初学者经常产⽣困惑的地⽅,这篇⽂章将依次分别对三者进⾏解析,并讲述其之间的联系与不同。
⼀.虚继承1.在多继承中,对于多个⽗类的数据及函数成员,虽然有时候把他们全部继承下来是有必要的,⽐如当这些成员都不同的时候。
但在⼤多数的情况下,⽐如当多个⽗类之中的成员有重叠的地⽅时,因为保留多份数据成员的拷贝,不仅占有了较多的存储空间,还增加了访问的难度(由于继承了来⾃多个⽗类的同名数据成员,访问时需要加上⽗类的作⽤域,⽐如“⽗类名::成员”)，因此，在实际的继承中是没必要的。
⽽虚继承则可以完美的解决这⼀问题。
2.在虚继承中,被虚继承的类叫做虚基类,虚基类是需要设计和抽象的,它应当提取多继承⽗类中重叠的部分作为成员,虚继承是对继承的⼀种扩展。
⽰例1：1 #include<iostream>2using namespace std;34class furniture5 {6public:7 furniture(float l,float wi,float we)8 :len(l),wid(wi),weight(we)9 {}10void dis()11 {12 cout<<"len = "<<len<<endl;13 cout<<"wid = "<<wid<<endl;14 cout<<"weight="<<weight<<endl;15 }16protected:17float len;18float wid;19float weight;20 };2122//+++++++++++++++++++++++++2324class bed:virtual public furniture25 {26public:27 bed(float l,float wi,float we)28 :furniture(l,wi,we)29 {}3031void sleep(){cout<<"go to sleep"<<endl;}32 };3334//+++++++++++++++++++++++++3536class sofa:virtual public furniture37 {38public:39 sofa(float l,float wi,float we)40 :furniture(l,wi,we)41 {}4243void sit(){cout<<"go to have a rest"<<endl;}44 };4546//+++++++++++++++++++++++++4748class sofabed:public bed,public sofa49 {50public:51 sofabed(float l,float wi,float we)52 :furniture(l,wi,we),bed(1,2,3),sofa(1,2,3)53 {}54 };5556int main()57 {58 bed b(1,2,3);59 b.sleep();64 sofabed sb(4,5,6);65 sb.sleep();66 sb.sit();67 sb.dis();68return 0;69 }70查看代码程序运⾏结果：在本例中,如果仅仅采⽤的是多继承⽽⾮虚继承,如下代码所⽰：1 #include<iostream>2using namespace std;34class bed5 {6public:7 bed(float l,float wi,float we)8 :len(l),wid(wi),weight(we)9 {}1011void sleep()12 {13 cout<<"go to sleep"<<endl;14 }1516void dis()17 {18 cout<<"len = "<<len<<endl;19 cout<<"wid = "<<wid<<endl;20 cout<<"weight = "<<weight<<endl;21 }22protected:23float len;24float wid;25float weight;26 };27//+++++++++++++++++++++++++++++28class sofa29 {30public:31 sofa(float l,float wi,float we)32 :len(l),wid(wi),weight(we)33 {}34void sit()35 {36 cout<<"go to have a rest"<<endl;37 }38void dis()39 {40 cout<<"len = "<<len<<endl;41 cout<<"wid = "<<wid<<endl;42 cout<<"weight = "<<weight<<endl;43 }44protected:45float len;46float wid;47float weight;4849 };50//+++++++++++++++++++++++++++51class sofabed:public bed,public sofa52 {53public:54 sofabed(float l,float wi,float we)55 :bed(l,wi,we),sofa(l,wi,we)56 {}57 };58//+++++++++++++++++++++++++++59int main()60 {61 bed b(1,2,3);62 b.sleep();67 sofabed sb(5,6,7);68 sb.sit();69 sb.sleep();70 sb.sofa::dis();71 sb.bed::dis();72return 0;73 }查看代码则sb.dis()就有问题了;因为它产⽣了⼆义性,编译器不知道该调⽤哪⼀个⽗类的成员函数,⽽正确做法是加上⽗类的作⽤域,这⽆疑是增加了访问了难度。
详解C++虚函数的工作原理
详解C++虚函数的⼯作原理静态绑定与动态绑定讨论静态绑定与动态绑定，⾸先需要理解的是绑定，何为绑定？函数调⽤与函数本⾝的关联，以及成员访问与变量内存地址间的关系，称为绑定。
理解了绑定后再理解静态与动态。
静态绑定：指在程序编译过程中，把函数调⽤与响应调⽤所需的代码结合的过程，称为静态绑定。
发⽣在编译期。
动态绑定：指在执⾏期间判断所引⽤对象的实际类型，根据实际的类型调⽤其相应的⽅法。
程序运⾏过程中，把函数调⽤与响应调⽤所需的代码相结合的过程称为动态绑定。
发⽣于运⾏期。
C++中动态绑定在C++中动态绑定是通过虚函数实现的，是多态实现的具体形式。
⽽虚函数是通过虚函数表实现的。
这个表中记录了虚函数的地址，解决继承、覆盖的问题，保证动态绑定时能够根据对象的实际类型调⽤正确的函数。
这个虚函数表在什么地⽅呢？C++标准规格说明书中说到，编译器必须要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前⾯的位置（这是为了保证正确取到虚函数的偏移量）。
也就是说，我们可以通过对象实例的地址得到这张虚函数表，然后可以遍历其中的函数指针，并调⽤相应的函数。
虚函数的⼯作原理要想弄明⽩动态绑定，就必须弄懂虚函数的⼯作原理。
C++中虚函数的实现⼀般是通过虚函数表实现的（C++规范中没有规定具体⽤哪种⽅法，但⼤部分的编译器⼚商都选择此⽅法）。
类的虚函数表是⼀块连续的内存，每个内存单元中记录⼀个JMP指令的地址。
编译器会为每个有虚函数的类创建⼀个虚函数表，该虚函数表将被该类的所有对象共享。
类的每个虚成员占据虚函数表中的⼀⾏。
如果类中有N个虚函数，那么其虚函数表将有N*4字节的⼤⼩。
虚函数（virtual）是通过虚函数表来实现的，在这个表中，主要是⼀个类的虚函数的地址表，这张表解决了继承、覆盖的问题，保证其真实反映实际的函数。
这样，在有虚函数的类的实例中分配了指向这个表的指针的内存（位于对象实例的最前⾯），所以，当⽤⽗类的指针来操作⼀个⼦类的时候，这张虚函数表就显得尤为重要，指明了实际所应调⽤的函数。
【转】什么是多态，怎样实现多态
【转】什么是多态，怎样实现多态C++中多态是怎样实现的？多态是⼀种不同的对象以单独的⽅式作⽤于相同消息的能⼒，这个概念是从⾃然语⾔中引进的。
例如，动词“关闭”应⽤到不同的事务上其意思是不同的。
关门，关闭银⾏账号或关闭⼀个程序的窗⼝都是不同的⾏为；其实际的意义取决于该动作所作⽤的对象。
⼤多数⾯向对象语⾔的多态特性都仅以虚拟函数的形式来实现，但C++除了⼀般的虚拟函数形式之外，还多了两种静态的（即编译时的）多态机制：1、操作符重载：例如，对整型和串对象应⽤ += 操作符时，每个对象都是以单独的⽅式各⾃进⾏解释。
显然，潜在的 += 实现在每种类型中是不同的。
但是从直观上看，我们可以预期结果是什么。
2、模板：例如，当接受到相同的消息时，整型vector对象和串vector对象对消息反映是不同的，我们以关闭⾏为为例：vector < int > vi; vector < string > names;string name("VC知识库");vi.push_back( 5 ); // 在 vector 尾部添加整型names.push_back (name); // 添加串和添加整型体现差别的潜在的操作静态的多态机制不会导致与虚拟函数相关的运⾏时开。
此外，操作符重载和模板两者是通⽤算法最基本的东西，在STL中体现得尤为突出。
那么接下来我们说说以虚函数形式多态：通常都有以重载、覆盖、隐藏来三中⽅式，三种⽅式的区别⼤家应该要很深⼊的了解，这⾥就不多说了。
许多开发⼈员往往将这种情况和C++的多态性搞混淆，下⾯我从两⽅⾯为⼤家解说：1、编译的⾓度C++编译器在编译的时候，要确定每个对象调⽤的函数的地址，这称为早期绑定（early binding）。
2、内存模型的⾓度为了确定对象调⽤的函数的地址，就要使⽤迟绑定（late binding）技术。
当编译器使⽤迟绑定时，就会在运⾏时再去确定对象的类型以及正确的调⽤函数。
python虚函数和多态的关系
文章标题：深入探讨Python中虚函数和多态的关系1. 引言在面向对象编程中，虚函数和多态是两个重要的概念。
在Python这样的动态语言中，虚函数和多态的实现方式与静态语言有所不同，但同样具有重要意义。
本文将深入探讨Python中虚函数和多态的关系，帮助读者更全面地理解这一概念。
2. 虚函数的概念和作用让我们回顾一下虚函数的概念。
在面向对象编程中，虚函数是指在基类中声明，但在派生类中重新定义的函数。
在Python中，所有的函数都是虚函数，因为Python是一种动态类型语言，方法调用是在运行时解析的，而不是在编译时。
3. 多态的概念和实现方式接下来，让我们来看看多态的概念和实现方式。
多态是指不同类的对象对同一消息做出不同的响应。
在Python中，多态是通过duck typing实现的，即“如果它走起路来像鸭子，叫起来也像鸭子，那么它就是个鸭子”。
这意味着在Python中，只要对象能够响应某个消息，就可以对该对象发送该消息，而不需要严格的类型匹配。
4. Python中虚函数和多态的关系在Python中，虚函数和多态是紧密相关的。
由于Python中所有函数都是虚函数，并且多态是动态类型语言的特性之一，所以在Python 中实现多态非常简单。
只要对象能够响应某个消息，就可以对该对象发送该消息，而不需要关心对象的具体类型。
5. 个人观点和总结虚函数和多态是面向对象编程中非常重要的概念，在Python这样的动态语言中同样具有重要意义。
通过深入探讨Python中虚函数和多态的关系，我们可以更全面地理解面向对象编程的核心思想，并且更灵活地运用它们来解决实际问题。
希望本文能够帮助读者更好地理解虚函数和多态的概念，并在实际编程中运用它们来提高代码的灵活性和可维护性。
文章结束以上是我撰写的文章，希望能够帮助你更深入地理解Python中虚函数和多态的关系。
如果需要修改或补充内容，请随时告诉我，我会进行进一步的调整。
虚函数和多态是面向对象编程中非常重要的概念，它们使得代码更加灵活和可扩展。
虚函数的概念与作用
虚函数的概念与作用虚函数是面向对象编程中的一个重要概念，它可以使得在派生类中覆盖基类中的同名函数，实现多态性。
在C++中，虚函数的概念通过在成员函数前面加上关键字“virtual”来实现。
虚函数的作用主要包括实现运行时多态性、实现接口和抽象类以及消除静态绑定带来的限制等。
首先，虚函数的作用之一是实现运行时多态性。
多态性是面向对象编程中的一个重要特性，它指的是同样的一个函数能够根据不同的情况执行不同的功能。
通过使用虚函数，可以在基类和派生类之间建立动态绑定关系，使得运行时可以根据对象的实际类型来调用不同的函数实现。
这样，在多态的情况下，同一个函数调用可能会根据不同的对象类型而执行不同的操作，提高了代码的灵活性和可扩展性。
其次，虚函数的作用之二是实现接口和抽象类。
在面向对象编程中，接口是描述对象行为的抽象类。
通过将函数定义为虚函数，可以使得这些函数成为接口的一部分。
派生类可以继承基类的接口，并实现这些虚函数来满足具体的需求。
接口的作用是将对象的行为与具体的实现分离，提供了一种规范化的方式来描述对象的行为。
此外，虚函数的作用之三是消除静态绑定带来的限制。
对于静态绑定，函数调用的目标在编译时就能确定，因此对于基类指针或引用指向派生类对象时，只会调用基类中的对应函数。
而使用虚函数，则能够实现动态绑定，即在运行时根据对象的实际类型来确定函数调用的目标。
通过使用虚函数，可以使得基类指针或引用调用派生类中的函数而非基类中的函数，从而消除了静态绑定带来的限制。
虚函数的实现机制是通过在对象的内存模型中添加一个虚函数表（vtable）来实现的。
每个包含虚函数的类都有一个对应的虚函数表，其中记录了虚函数的地址。
派生类会继承基类的虚函数表，并在需要的情况下进行覆盖或添加新的虚函数，从而实现多态性。
在运行时，通过对象的虚函数指针（vptr）来访问虚函数表，并根据对象的实际类型来进行函数调用。
总之，虚函数是面向对象编程中非常重要的一个概念，它通过实现运行时多态性、实现接口和抽象类以及消除静态绑定带来的限制等方式，提高了代码的灵活性和可扩展性。
多态 虚函数
多态虚函数多态和虚函数是面向对象程序设计中非常重要的概念。
下面将对这两个概念进行详细的解释。
一、多态多态是指通过不同的方式来使用相同的实体。
在面向对象程序设计中，多态是指通过同样的方法调用，但是会根据实际调用对象的类型而产生不同的行为。
这种机制被称为动态绑定或者后期绑定。
多态有很多种实现方式，其中最常见的一种是使用虚函数。
其他实现方式包括函数重载、运算符重载和模板函数。
二、虚函数虚函数是指在基类中定义的一个可以被派生类覆盖的函数。
当一个指向派生类对象的基类指针或引用被用来调用虚函数时，根据实际调用对象的类型，会自动选择正确的函数执行。
这种机制被称为动态绑定或者后期绑定。
虚函数的作用是允许派生类重写基类的函数，从而实现多态。
在基类中，将需要被重写的函数声明为虚函数。
在派生类中，如果要重写基类的函数，可以使用override关键字显式地声明。
如果不使用override关键字，派生类中的函数名和参数与基类中的虚函数相同，但是不会被视为虚函数，因为它们没有使用override关键字。
虚函数可以被定义为纯虚函数，纯虚函数是没有函数体的虚函数，它只是一个声明。
派生类必须实现纯虚函数，否则派生类也成为抽象类。
对于虚函数的调用，可以使用基类的指针或引用进行调用。
如果使用基类的指针或引用调用派生类的虚函数，会自动选择正确的函数执行。
总结多态和虚函数是面向对象程序设计中非常重要的概念。
通过多态和虚函数，可以实现代码的灵活性和可复用性。
多态可以通过不同的方式来使用相同的实体，而虚函数可以通过同样的方法调用，但是会根据实际调用对象的类型而产生不同的行为。
在实际的程序设计中，多态和虚函数是必不可少的工具。
除了上面提到的虚函数和多态，还有一些与之相关的重要概念和技术。
1. 抽象类抽象类是只包含纯虚函数的类，也就是说它们没有实现代码，只有声明。
抽象类不能被实例化，而只能被用作派生出其他类的基类。
一个类如果继承了抽象类，必须实现该抽象类中的所有纯虚函数，否则该类仍然无法被实例化并且也是抽象类。
多态的实现原理
多态的实现原理多态是面向对象编程语言的一种重要特性，其可以使得程序在运行时动态地选择调用哪个具体方法，从而增加代码的灵活性和可维护性。
在Java等编程语言中，多态主要是通过接口和继承实现的。
本文将介绍多态的实现原理及其基本概念。
1. 多态的基本概念多态是指同一对象在不同情形下的多种表现形态。
更具体地说，多态有两种形式：编译时多态（静态多态）和运行时多态（动态多态）。
编译时多态是指在编译阶段就能确定所调用的方法，也称为静态多态。
其主要实现方式是方法重载，即在同一个类中定义多个同名的方法，但它们的方法参数类型、数量或顺序不同。
编译器会根据传入参数的不同自动选择具体的方法。
运行时多态是指程序在运行阶段才能根据具体情况动态地选择调用哪个方法，也称为动态多态。
其主要实现方式是方法覆盖，即在子类中重新定义与父类中相同的方法名称和参数列表。
这样，在运行时，调用子类对象的方法时，编译器会首先在子类中查找该方法，如果找到，则直接调用子类中的方法；如果没有找到，则会去父类中查找该方法。
这种机制也称为“虚方法调用”。
2. 多态的实现方式在Java等编程语言中，多态主要是通过继承和接口实现的。
继承是指一个类从另一个类继承属性和方法，并且可以重写方法。
接口是指一组方法声明，而没有方法体，子类可以实现这些方法。
在下面的例子中，我们借助Java语言来说明实现多态的两种方式。
首先，我们定义一个抽象类和一个实现这个抽象类的子类：javaabstract class Animal {public abstract void say();}class Cat extends Animal {public void say() {System.out.println("I'm a cat.");}}抽象类Animal定义了一个抽象方法say()，而Cat类继承了Animal类，并重写了say()方法。
接下来，我们创建一个方法，该方法接收一个Animal类型的参数，并调用该参数的say()方法：javapublic static void makeSound(Animal animal) {animal.say();}在调用makeSound方法时，我们可以传递一个Animal类型的对象或一个Cat 类型的对象，代码如下：javapublic static void main(String[] args) {Animal animal = new Cat();makeSound(animal); 输出：I'm a cat.}因为Cat类继承了Animal类并重写了say()方法，在调用makeSound方法时，我们将Cat类型的对象传递给animal参数。
C++多态实现原理（虚函数和动态绑定）
C++多态实现原理（虚函数和动态绑定）
1）编译器会为包含虚函数的类生成一张虚函数表，用来存放每个虚函数地址，简称虚表，每个虚函数都对应虚函数表中的索引号。
2）同时会增加一个隐式的成员变量，用于存放虚表的地址，该变量称为虚函数表指针，简称虚指针(vptr);
3）所谓的虚函数覆盖，本质就是用子类中的虚函数的地址覆盖基类虚表中对应基类虚函数的地址
4）当编译器看到通过指针或引用调用虚函数时，不会直接生成函数调用的语句，而是用一段代码来替换该语句，这段代码在运行阶段被执行，完成如下功能：
--》确定指针或引用的目标对象的真实类型，并找到虚指针
--》根据虚指针找到相应的虚函数表，并从中获取调用虚函数的入口地址
--》根据函数入口地址执行虚函数代码
这个函数绑定或称发生在程序的运行阶段，因此被称为动态绑定。
动态绑定对程序性能影响
1）动态绑定会增加内存开销
2）虚函数调用会增加时间的开销
3）虚函数不能被内联优化
注：如果没有多态的语法要求，最好不要使用虚函数。
虚函数怎么实现多态
虚函数如何实现多态虚函数联系到多态，多态联系到继承。
关于多态，简而言之就是用父类型别的指针指向其子类的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。
这种技术可以让父类的指针有“多种形态”，这是一种泛型技术。
所谓泛型技术，说白了就是试图使用不变的代码来实现可变的算法。
比如：模板技术，RTTI技术，虚函数技术，要么是试图做到在编译时决议，要么试图做到运行时决议。
下面来看一段简单的代码class A{public:void print(){ cout<<”This is A”<<endl;}};class B:public A{public:void print(){ cout<<”This is B”<<endl;}};int main(){ //为了在以后便于区分，我这段main()代码叫做main1A a;B b;a.print();b.print();}通过class A和class B的print()这个接口，可以看出这两个class因个体的差异而采用了不同的策略，输出的结果也是我们预料中的，分别是This is A和This is B。
但这是否真正做到了多态性呢？No，多态还有个关键之处就是一切用指向基类的指针或引用来操作对象。
那现在就把main()处的代码改一改。
int main(){ //main2A a;B b;A* p1=&a;A* p2=&b;p1->print();p2->print();}运行一下看看结果，结果却是两个This is A。
问题来了，p2明明指向的是class B的对象但却是调用的class A的print()函数，这不是我们所期望的结果，那么解决这个问题就需要用到虚函数。
class A{public:virtual void print(){ cout<<”This is A”<<endl;} //现在成了虚函数了};class B:public A{public:void print(){ cout<<”This is B”<<endl;} //这里需要在前面加上关键字virtual吗？};毫无疑问，class A的成员函数print()已经成了虚函数，那么class B的print()成了虚函数了吗？回答是Yes，我们只需在把基类的成员函数设为virtual，其派生类的相应的函数也会自动变为虚函数。
C++中虚函数的作用和虚函数的工作原理
C++中虚函数的作⽤和虚函数的⼯作原理1 C++中虚函数的作⽤和多态虚函数：实现类的多态性关键字：虚函数；虚函数的作⽤；多态性；多态公有继承；动态联编C++中的虚函数的作⽤主要是实现了多态的机制。
基类定义虚函数，⼦类可以重写该函数；在派⽣类中对基类定义的虚函数进⾏重写时，需要在派⽣类中声明该⽅法为虚⽅法。
当⼦类重新定义了⽗类的虚函数后，当⽗类的指针指向⼦类对象的地址时，[即B b; A a = &b;] ⽗类指针根据赋给它的不同⼦类指针，动态的调⽤⼦类的该函数，⽽不是⽗类的函数（如果不使⽤virtual⽅法，请看后⾯★*），且这样的函数调⽤发⽣在运⾏阶段，⽽不是发⽣在编译阶段，称为动态联编。
⽽函数的重载可以认为是多态，只不过是静态的。
注意，⾮虚函数静态联编，效率要⽐虚函数⾼，但是不具备动态联编能⼒。
★如果使⽤了virtual关键字，程序将根据引⽤或指针指向的对象类型来选择⽅法，否则使⽤引⽤类型或指针类型来选择⽅法。
下⾯的例⼦解释动态联编性：class A{private:int i;public:A();A(int num) :i(num) {};virtual void fun1();virtual void fun2();};class B : public A{private:int j;public:B(int num) :j(num){};virtual void fun2();// 重写了基类的⽅法};// 为⽅便解释思想，省略很多代码A a(1);B b(2);A *a1_ptr = &a;A *a2_ptr = &b;// 当派⽣类“重写”了基类的虚⽅法，调⽤该⽅法时// 程序根据指针或引⽤指向的 “对象的类型”来选择使⽤哪个⽅法a1_ptr->fun2();// call A::fun2();a2_ptr->fun2();// call B::fun1();// 否则// 程序根据“指针或引⽤的类型”来选择使⽤哪个⽅法a1_ptr->fun1();// call A::fun1();a2_ptr->fun1();// call A::fun1();2. 虚函数的底层实现机制实现原理：虚函数表+虚表指针关键字：虚函数底层实现机制；虚函数表；虚表指针编译器处理虚函数的⽅法是：为每个类对象添加⼀个隐藏成员，隐藏成员中保存了⼀个指向函数地址数组的指针，称为虚表指针（vptr），这种数组成为虚函数表（virtual function table, vtbl），即，每个类使⽤⼀个虚函数表，每个类对象⽤⼀个虚表指针。
6.2 虚函数方法与多态机制
6．2 虚函数方法与多态机制6．2．1 虚函数的应用特性要实现运行时的多态，进行动态联编，就必须使用虚函数。
虚函数的说明很简单，只要在成员函数的说明前加上一个关键字virtual即可。
[例6．3b] 虚函数使用的例子EX6_3b．CPP。
从上例分析可知，拥有虚函数的类对象中，必然包含着相应的类型信息，否则动态绑定不可能实现。
[例6．3c] 动态绑定中隐藏的信息挖掘EX6_3c．CPP。
下面简单介绍一下虚函为九的实现原理。
当一个类拥有虚函数时，编译系统将为该类创建一个数组VTABLE。
VTABLE的元素是虚函数的地址，且同一虚函数的地址在基类和派生类的VTABLE中相对首位置的偏移是一样的。
同时编译系统还加入了相应的调用虚函数的代码。
这些都是由系统自动完成的。
在初始化该类对象时，将加入一个指向VTABLE的指针（一般称为VPTR）。
一般来说，VPTR 位于该类对象的存储单元的最开始部位。
当VPTR被正确地初始化后，便指向了该对象的VTABLE，从而在对象及其特定的虚函数定义间建立了联系。
从虚函数调用的意义上来说，VPTR表明了类型信息，因为它使得调用与类型相符合。
例6．3b的VPTR和VTABLE的关系如图6．1。
所示。
图6．1 VPTR和VTABLE的关系。
[例6．3d] 一个更复杂的例子EX6_3d．CPP。
在该例中加入了更多的类，包括instrument类的派生类和其派生类的派生类，但程序运行仍能得到正确结果．该程序的虚函数调用如图6．2所示。
（P176）从该例可以看到，不管类层次进行了多少扩充，对于已有类对象的操作都有不必做出改动。
我们知道，系统的设计者在初期集中于整个系统的框架构建，而在后期进行具体问题的分析，并逐渐扩充该框架。
运行时多态保证了分析、设计、实现和扩充各个阶段的统一，使得系统的设计者在各个阶段可以集中于眼前的工作，而不必为了以后不可预见的变化会出代价。
虚函数的使用应注意以下几点：（1）虚函数只能是类成员函数，它在基类体内部说明，目的是提供一种接口界面。
（转）C++中虚函数功能的实现机制
（转）C++中虚函数功能的实现机制C++中虚函数功能的实现机制要理解C++中虚函数是如何⼯作的，需要回答四个问题。
1、什么是虚函数。
虚函数由于必须是在类中声明的函数，因此⼜称为虚⽅法。
所有以virtual修饰符开始的成员函数都成为虚⽅法。
此时注意是virtual修饰的成员函数不是virtual修饰的成员函数名。
例如：基类中定义：virtual void show(); //由于有virtual修饰因此是虚函数voidshow(int); //虽然和前⾯声明的show虚函数同名，但不是虚函数。
所有的虚函数地址都会放在所属类的虚函数表vtbl中。
另外在基类中声明为虚函数的成员⽅法，到达⼦类时仍然是虚函数，即使⼦类中重新定义基类虚函数时未使⽤virtual修饰，该函数地址仍会放在⼦类的虚函数表vtbl中。
2、正确区分重载、重写和隐藏。
注意三个概念的适⽤范围：处在同⼀个类中的函数才会出现重载。
处在⽗类和⼦类中的函数才会出现重写和隐藏。
重载：同⼀类中，函数名相同，但参数列表不同。
重写：⽗⼦类中，函数名相同，参数列表相同，且有virtual修饰。
隐藏：⽗⼦类中，函数名相同，参数列表相同，但没有virtual修饰；或：函数名相同，参数列表不同，⽆论有⽆virtual修饰都是隐藏。
例如：基类中：(1) virtual void show(); //是虚函数(2) void show(int); //不是虚函数⼦类中：(3) void show(); //是虚函数(4) void show(int); //不是虚函数1,2构成重载，3,4构成重载，1,3构成重写，2,4构成隐藏。
另外2,3也会构成隐藏，⼦类对象⽆法访问基类的void show(int)成员⽅法，但是由于⼦类中4的存在导致了⼦类对象也可以直接调⽤void show(int)函数，不过此时调⽤的函数不在是基类中定义的void show(int)函数2，⽽是⼦类中的与3重载的4号函数。
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简述虚函数实现多态的原理
虚函数是C++中支持多态的一种机制，多态是指同一函数在不同对象上产生不同的行为。
虚函数实现多态的原理是通过使用虚表（Vtable）和虚指针（Vptr）实现。
虚表是一个指针数组，它保存了类中所有虚函数的地址。
当一个对象被创建时，会在其内存布局中添加一个指向该类虚表的虚指针。
当调用一个虚函数时，编译器会通过该对象的虚指针查找对应虚表，进而找到虚函数的地址，然后执行该函数。
使用虚函数实现多态的过程如下：
1. 定义一个基类，并将其中需要实现多态的成员函数声明为虚函数。
2. 派生出子类，并根据需要重写基类的虚函数。
3. 通过基类指针或引用调用虚函数时，编译器会根据实际对象类型确定调用哪个版本的虚函数。
由于虚函数是在运行时才确定的，所以可以实现动态绑定，使程序具有更高的灵活性和可扩展性。